Новый квантовый изолятор проводит ток только в одном направлении

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Физики из Пенсильванского университета и Университета Сент-Луиса создали магнитный квантовый материал, который естественным образом демонстрирует эффекты неэрмитовой физики. Ранее эти явления изучали только на искусственных оптических и электронных платформах.

Исследователи использовали квантовый аномальный изолятор Холла (КАИХ) — топологический материал на основе теллурида висмута и сурьмы с магнитным легированием. Он блокирует ток внутри объема, но пропускает электроны по границам строго в одном направлении. После намагничивания материал работает без внешнего магнитного поля. Это упрощает эксперименты и открывает путь к масштабируемым квантовым устройствам.

Команда изготовила микроскопические кольцевые структуры из тонких пленок материала. Ученые разместили вокруг каждого кольца несколько электрических контактов. Измерения показали неэрмитов скин-эффект: квантовые состояния концентрируются у одного края системы, а не распределяются равномерно. Поведение материала совпало с теоретической моделью Хатано — Нельсона.

Автор: Jaydyn Isiminger/Penn State Источник: www.psu.edu

Физики также продемонстрировали возможность управления свойствами материала с помощью напряжения на затворе. Такая направленная проводимость нарушает симметрию обычных электронных систем. Сигналы распространяются по-разному в зависимости от направления движения. Этот эффект может найти применение в сверхчувствительных датчиках для регистрации слабых электрических и магнитных полей.

Технология производства магнитных топологических изоляторов уже позволяет выпускать материалы в промышленных масштабах. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances. Следующий этап работы — поиск практического применения обнаруженных квантовых эффектов в будущих электронных устройствах.

Источник: Interesting Engineering

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Вселенная может схлопнуться иначе: почему физики 50 лет упускали из виду другую форму распада вакуума

В квантовой физике вакуумом называют не абсолютную пустоту, а состояние квантового поля с минимально возможной энергией. Однако у поля может быть сразу несколько состояний, в которых оно способно...

Физики наконец выяснили, как именно возникает статическое электричество при ударе одинаковых предметов

Когда два твердых предмета ударяются друг о друга или трутся поверхностями, между ними переходит электрический заряд. В повседневной жизни мы замечаем это, когда синтетическая одежда начинает...

Канат под улицей: как в 1873 году появились знаменитые трамваи Сан-Франциско

Ранним утром 2 августа 1873 года на Клей-стрит было почти пусто. В четыре часа небольшой вагон подошёл к верхней части одного из крутых сан-францисских склонов. Лошади перед ним не было,...

Обсерватория Веры Рубин открыла своего первого кандидата в карликовые планеты Солнечной системы: почему его не замечали 10 лет

В октябре 2026 года астрономы объявили об открытии крупного небесного тела на дальних окраинах Солнечной системы. Объект получил временное рабочее название 2026 ED138. Он обращается вокруг Солнца...

«Мелодия-106»: парадоксы первого в СССР музыкального центра первого класса

В 1978 году Рижский радиозавод имени Попова начал выпуск «Мелодии-106-стерео». В одном корпусе объединили радиоприёмник диапазонов ДВ, СВ, КВ I—III и УКВ, кассетную панель на венгерском ЛПМ,...

Обзор внешнего аккумулятора EcoFlow RAPID 25K (EF-HB-002): 170 Вт, PD 3.1 и информативный TFT-дисплей

EcoFlow RAPID Power Bank (модель EF-HB-002) позиционируется как высокомощный внешний аккумулятор для ноутбуков, планшетов и смартфонов. Заявленные параметры: ёмкость 25 000 мАч, суммарная выходная...